High-resolution soil erodibility map of Brasil

Autor: RAQUEL DE FARIA GODOI
Přispěvatelé: Dulce Buchala Bicca Rodrigues
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMS
Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron:UFMS
Popis: Large-scale soil erosion modeling has a crucial role in the understanding and planning of soil and water conservation strategies. The lack of spatial data on soil characteristics required to compute the soil erodibility (K-factor) has been one of the greatest obstacles in Brazil. The K-factor is a complex property that expresses the susceptibility of soil to erode according to its inherent characteristics. This factor is a key input parameter for the most widely applied soil erosion models: the Universal Soil Loss Equation (USLE) and the Revised USLE (RUSLE). Here, we computed a high-resolution (250 m cell size) spatially explicit soil erodibility map across Brazil. To compute the K-factor, we applied the equations originally proposed in the USLE nomograph (USDA-Agriculture Handbook, 537, 1978) and EPIC (Journal of Soil and Water Conservation, 38, 381–383, 1983), using the following soil properties, organic matter content, soil texture, soil structure, and permeability. To qualitatively evaluate our new K-factor map, its values were compared against standard K-factor values obtained from experimental plots across Brazil. We find that the USLE nomograph leads to a more precise estimation of the K-factor in Brazil than EPIC. The K-factor estimates by the USLE nomograph ranges from 0.0002 to 0.0636 t ha h ha-1 MJ-1 mm-1, with a mean value of 0.0181 t ha h ha-1 MJ-1 mm-1. Our findings pave the way for a better understanding of soil erosion across multiple scales and thereby contributing to better land-use planning and management in Brazil. The dataset is freely available at https://doi.org/10.5281/zenodo.4279869 A modelagem da erosão do solo em larga escala tem um papel crucial na compreensão e planejamento de estratégias de conservação do solo e da água. A falta de dados espaciais de características do solo necessários para calcular a erodibilidade do solo (fator K) tem sido um dos maiores obstáculos no Brasil. O fator K é uma propriedade complexa que expressa a suscetibilidade do solo à erosão de acordo com suas características inerentes. Este fator é um parâmetro de entrada chave para os modelos de erosão do solo mais difundidos: a Equação Universal de Perda de Solo (USLE) e a USLE Revisada (RUSLE). Neste trabalho nós produzimos um mapa de erodibilidade espacialmente explícito de alta resolução (tamanho de célula de 250 m) para todo o Brasil. Para calcular o fator K aplicamos as equações propostas originalmente no nomógrafo da USLE (USDA-Agriculture Handbook, 537, 1978) e no modelo EPIC (Journal of Soil and Water Conservation, 38, 381–383, 1983), usando as seguintes propriedades do solo: conteúdo de matéria orgânica, textura, estrutura e permeabilidade do solo. Para avaliar qualitativamente nosso mapa do fator K, seus valores foram comparados com os valores do fator K obtidos de parcelas-padrão em todo o Brasil. Descobrimos que o nomógrafo USLE leva a uma estimativa mais precisa do fator K do que o modelo EPIC. As estimativas do fator K pelo nomógrafo USLE variam de 0,0002 a 0,0636 t ha h ha-1 MJ-1 mm-1, com um valor médio de 0,0181 t ha h ha-1 MJ-1 mm-1. Nossas descobertas abrem caminho para um melhor entendimento da erosão do solo em várias escalas e, assim, contribuem para um melhor planejamento e gestão do uso da terra no Brasil. O conjunto de dados está disponível gratuitamente em https://doi.org/10.5281/zenodo.4279869
Databáze: OpenAIRE
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